新农科生物统计学实例引导项目跟进教学模式的探索与实践

1、新农科生物统计学实例引导项目跟进教学模式的探索与实践摘要：为了实现动物医学专业应用型人才培养目标，改变生物统计学传统教学模式以突出其应用性，在本学 期教学实践中采用实例引导项目跟进教学模式,在课堂上采用四阶段混合式教学法。教学实践表明，新的教 学模式可使学生的学习目标更加明确，学习积极性提高;使学生参与科研的兴趣增强，并能将学到的统计分 析方法直接转化为科研技能。这样不仅提高了学生对科技论文的认知水平，而且也提高了对统计方法的实 际应用能力和科技论文的写作水平。实例引导项目跟进教学模式能显著提高生物统计学的教学效果。 关键词：新农科；生物统计学；实例引导；项目跟进；教学模式；教学改革激发学生的

2、求知欲，激发学生的求知欲，并以同步演练的方式进行实践教业转型升级需要”形成支撑。为了毕业要求以及专业人才培养目标的实现，本 课程的教学目标定位是:使学生掌握数据资料的搜集 和整理方法，掌握描述统计方法和样本特征数的计 算，掌握统计数的分布规律和假设检验方法，掌握方 差分析法及适用情况，掌握直线回归与相关分析方 法，了解非线性回归分析法，熟悉常用试验设计方法目前，我国涉农专业正在积极开展新农科研究与 实践项目，以立德树人为根本,以强农兴农为己任，在 2019年相继召开的新农科建设研讨会上，对我国新农 科建设进行了系统研究和整体部署，达成了包括培育 卓越农林新才在内的新农科建设共识，提出了实施新

3、型人才培养行动、课程改革创新行动等八项举措。 2020年初，教育部下发了推荐新农科研究与改革实践 项目的通知，设立新型农林人才培养改革实践等5个 选题领域共29个选题方向，标志着我国新农科建设 已全面展开。面对经济社会发展的新形势，动物医学 专业应按照新农科要求重新修订人才培养方案，加强 应用型人才培养；应改革传统教育模式，创新教学方 法，以适应新农科建设要求，培养新型应用型人才。安 阳工学院动物医学专业依照学校人才培养目标定位， 以地方经济社会发展需求为导向，着力提高学生的实 践动手能力和知识应用能力，把应用型人才培养理念 贯穿于教学过程的每个环节并落实到每门课程当中。 关于生物统计学教学改

4、革研究，孟东恒等囚在教学的 同时还布置了课程小论文训练项目；刘小宁回对教学 内容做出调整，增加了实践操作训练；钱森和等国和马 发顺等囹都设计了模块化教学;毕惠惠等同采用问题导 入教学法并加强了实践教学环节；黄中豪等回通过解 析案例激发学生的学习兴趣，以课题代作业提高学生 处理实际问题的能力；张婷婷等以实践情景为导向 学；官丽辉等,采用精选例题讲解法，让学生参与社会 实践调查和进行文献评阅以提高科研创新能力。上述 教学方法各具特色，对加强实践教学、增加实训内容 和与科研相结合是基本共识，而关于新农科背景下生 物统计学教学改革的研究还未见报道。笔者以新农科 课程改革为背景,将本人和他人的科研成果引

5、入课堂 作为知识引导，重点讲授统计方法的实际应用，再以 实训项目跟进课堂教学，促使知识到能力的快速转 化。这种教学模式可加深学生对生物统计学的认知， 激发学生的学习兴趣并提高其学习积极性，最终有效 提高学生对统计分析方法的运用能力和解决实际问 题的能力,并提高科技论文的写作水平。1生物统计学课程定位及课程教学目标生物统计学是动物医学专业的专业基础课，对专 业课学习具有支持作用；是从事本专业技术工作的一 项技能，是从事科学试验、探索创新的必备工具。本校 动物医学专业第4学期开设有生物统计学课程，总学 时64学时（其中上机10学时）,在专业基础必修课总 学时中占比8.09%。生物统计学可对毕业要求

6、中的 “具有独立分析和解决问题的能力，具有初步的科学 研究能力，具有调查研究和试验设计能力，具有归纳、 整理、分析试验结果并撰写论文的能力,形成强支撑， 进而对培养目标中的*具有一定的创新能力，能够从 事本专业相关单位工作、适应地方经济社会发展和产及结果的统计分析，能够借助电脑绘制统计表和统计 图，完成基本的统计分析2实例引导项目跟进教学模式的实际操作2.1实例引导项目跟进教学模式下的课程整体设计生物统计学课程在动物医学专业大二下学期开 设，本学期共17周（公益劳动1周）。按照实际上课时 间和教学内容编制教学计划，实例引导和项目跟进则 根据教学实际进度展开，使实训内容与课程进度基本 保持同步。

7、各周教学内容、重点和知识点、实例引导、 课后练习和项目跟进情况见表1。表1生物统计学实例引导项目跟进教学模式的课程整体设计周次教学内容教学重点和知识点实例引导课后练习项目跟进概论，试验资料的搜集与整理为什么要学习生物统计 学，常用统计术语，计量 资料的整理实例一，统计方法和统计 图在论文中的应用2-诃概念解释，统计整 理，绘制统计图2资料特征数的计算，概率基础知识算术平均数、方差、标准 差和变异系数的计算，概 率计算法则实例二，描述统计指标的 应用y特征数的计算，二项分布概率计算3几种常见的理论分布，统计数的分 布正态分布，样本平均数的 分布，t分布，卡方分布， F分布正态分布概率计算， 查t

8、表、卡方表、F 值表计算概率实训一，学生分组与数据任务分配4样本平均数的假设检验，样本频率 的假设检验假设检验的步骤，成组数 据平均数的比较，成对数实例三，假设检验法的 应用。单样本假设t检二样本平均数假设 检验,样本频率假设实训二，资料描述 统计据平均数的比较验法成，区间估计引检验5卡方检验适合性检验方法 独立性检验方法实例四，卡方检验的应用。 吻合度检验卡方独立 性检验法成遗传比率的检验，列联表独立性检验实训三，绘制统计 图和选题平方和与自由度的分解，F实例五，方差分析法的应方差分析一般步骤，实训四，研究项目 资料初步统计6方差分析的基本方法检验的作用，多重比较的用。二因素方差分析逾，多重

9、比较结果表示方法步骤单因素方差分析法观测次数相等、不等的方实例六，多重比较的表示单因素方差分析,二实训五，课题简介 与要求7单因素方差分析，二因素方差分析差分析，无重复、有重复及应用。多重比较采用邓因素无重复观测值观测值二因素方差分析肯氏新复极差法的方差分析8回归与相关的概念，直线回归分析直线回归方程的建立，直 线回归的假设检验实例七，相关系数和回归 方程的应用5建立直线回归方程， 回归方程的F检验实训六，撰写论文 前言部分9直线相关，非线性回归的直线化相关系数与决定系数的计 算，相关系数的假设检验， 曲线直线化方法实例八，回归模型的建立与应用成求相关系数并进行显著性检验实训七，撰写论文 材料

10、与方法10非线性回归函数，试验设计的基本 原理相关指数，生长曲线的配 合方法，试验设计的意义 和基本原则实例九，生长模型的拟合 与应用顶拟合生长曲线,试验 设计的原则实训八，撰写结果 与分析11完全随机设计，对比设计及其统计 分析完全随机设计方法，配对 设计方法和配对资料的统 计分析方法实例十，试验设计的地位与作用完全随机分为两组， 配对设计分为两组实训九，科学创新 申请书的撰写12（五一劳动节）随机区组设计及其 统计分析随机区组设计方法，随机 区组设计试验结果的统计 分析方法窝组设计，试验结果 的统计分析实训十，论文讨论 部分的撰写13拉丁方设计及其统计分析，正交试 验的基本方法拉丁方设计步

11、骤，拉丁方 设计试验结果的统计分 析，正交设计方法实例十一，正交试验设计法的应用正交设计方案，表头 设计实训十一，论文小 结的撰写14正交试验结果的统计分析，科技论 文的写作正交试验结果的直观分析实例十二，正交试验设计 结果统计分析的应用冒三因素三水平试验 结果的直观分析实训十二，论文摘 要和关键词的撰 写15上机一，数据资料的初步整理；上用Excel进行描述统计，电脑绘制直方图，数实训十三，编辑整机二，用Excel进行t检验用Excel进行t检验据分析模块t检验篇论文16上机三，用Excel进行卡方检验； 上机四，用Excel进行方差分析适合性检验，独立性检验， 单因素方差分析，无重复、 有

12、重复二因素分析用函数进行卡方检 验，用数据分析模块 进行方差分析17上机五，用Excel进行相关回归分相关系数计算，回归方程用数据分析模块进析建立行相关回归分析2.2实例引导项目跟进教学模式的教学实践2.2.1实例引导教学实践。在第一次上课时首先展示 笔者近期发表的论文，用生动的实例说明生物统计学 的作用和用途,使学生初步了解本门课程,激发学习 兴趣，奠定学好生物统计学的信心。在讲授某一知识 单元或知识点前,首先展示与该知识点相对应的期刊 论文中的内容，告诉学生该知识点在整个试验研究中 的作用和在论文中的作用等，使学生直接感受到该知 识单元的实用性和重要性，以引发其对理论学习的兴 趣。学生学习

13、目标明确了，学习的主动性和积极性都 会显著提高，在接下来的项目跟进中也会有良好的表 现。实例引导中的案例主要是笔者的研究论文，展示 老师的论文学生会产生亲切感，教学情景也更加生 动。每个实例引用的具体内容如下：实例一，引用论文;用到的统计方法和统计图回, 以及折线图的应用方法闽。实例二,引用平均数、标准 差、变异系数的应用U以及数据表示方法凹。实例三， 引用方法;数据处理采用单样本假设t检验法问；结 果;表格里有检验结果和区间估计回。实例四，引用方 法;说明预测值与实测值的吻合度检验（卡方检验） 以及结果;卡方检验结果网;方法中指出，奶牛泌乳阶 段、乳区与奶牛乳房炎发生之间的关系采用卡方独立

14、性检验法，结果;列示卡方检验结果g。实例五，引用 奶牛胎次、月份、日产奶量对奶牛乳房炎发生的影响 采用方差分析法，以及方差分析结果g ；单因素方差分 析法及方差分析结果问。实例六,引用方法中多重比 较采用Duncan新复极差法，以及结果部分的多重比 较结果网。实例七，引用方法;各生产指标间的相关 系数计算和逐步回归分析建立回归方程，结果;有相 关系数和回归方程切。实例八,引用方法;检测模型 的建立方法，结果中的试验组检测模型和对照组检测 模型12o实例九，引用方法中生长模型建立方法，结果 中生长模型拟合结果11o实例十,引用方法中试验设 计在论文中的作用和叙述方法问。实例十一，引用方 法中正交

15、试验的设计方法闽。实例十二,引用结果; 正交试验结果及统计分析闽。12个实例正好分布在与 相应知识点对应的位置（见表1）,这些实例对各知识 单元的教学起到了良好的引导作用。2.2.2项目跟进教学实践。项目跟进就是把统计分析 方法与科技论文写作相结合,将数据整理、统计分析 和论文撰写过程划分为阶段性实训项目，随着教学的 深入依次布置给学生，由学生在课下逐步完成。所用 数据为来自于肉鸡场的生产原始记录。首先让学生独 立或合作完成数据的随机取样，保证每位学生获取的 数据的差异性，再拟定4种数据处理方法（2组数据平 均数的比较,4组数据平均数的比较,4组数据间相关 分析,Logistic生长模型的建立

16、）由学生自由选择。然 后，）周安排具体进度任务，要注意各周任务量的相 对均衡，还要注意各项任务的难易度,应使学生通过 努力可以顺利完成。随着课程的不断推进，让学生逐 步开展数据整理与统计分析，以及科技论文各部分的 撰写，最后实现每位学生完成1篇科研小论文。这项 教学活动以学生实际练习为主，让学生亲自体验统计 方法的应用及科技论文的写作过程。每个实训项目与 教学进度的配合情况见表1。各实训项目的具体内容 和任务如下 ：实训一，学生分组与数据分配。每人从原始数据 ;随机抽取40个数据作为样本，获得04周龄的资 料。实训二,每人对04周龄数据分别计算平均数、标 准差和变异系数，并将结果列表。实训三，

17、根据0：4周 龄的体重平均数绘制折线图。学生自由选题。实训四, 同学之间协作，数据互享，满足课题研究所需；将自己 拥有的研究数据的平均数、标准差和变异系数列表汇 总。实训五，对每个课题的研究内容和方法作简介后 分别提出要求。1号题要求按周龄进行两栋鸡舍体重 均值间的u检验。2号题要求进行四栋鸡舍鸡只体重 平均数间方差分析并进行多重比较。3号题要求根据 四栋鸡舍 肉鸡体重计算两两鸡舍 间 的相关系数并进 行显著性检验。4号题要求完成描述统计后，建立 Logistic生长模型。实训六，指导撰写论文前言部分。 要求写出研究对象概况、相关研究背景、本研究的方 法、目的和意义等。实训七，论文材料与相关方

18、法的撰 写。要求写出抽样方法，样本容量，试验设计，数据获 取，分析方法，使用软件，数据表示方法等。实训八，论 文结果与分析的撰写。要求按研究内容的逻辑关系和 先后顺序写出研究结果，用表格或图形体现研究结果 并对结果进行针对性分析。实训九，熟悉科学创新申 请书的撰写。要求掌握内容组成和各部分写作要点。 实训十，论文讨论部分的撰写。指导意见是:从结果; 发起讨论；与前人研究结果作比较，佐证自身研究结 果的正确性；与前人研究结果的差异及可能存在的原 因；本项研究的不足之处，应该如何改进。实训十一, 论文小结的撰写。指导要点是：对研究过程进行简单 总结，重点是从结果中提炼出精华。注意不要写成结 果的重

19、复。实训十二，论文）要与关键词的撰写。指导 要点是：摘要是全文的要点，由研究目的、研究方法、 研究结果和研究结论4部分组成,要精练概括，注意 与小结的区别。关键词是代表研究内容的核心词，可 从题目和标题;提取。实训十三，规范编辑论文。指导 要点是：按论文格式处理页边距、行距、字体、字号、参 考文献、表格和图形等。2.3实例引导项目跟进教学模式下的课堂设计和授 课方法受疫情影响,本学期全部实行网络授课,以钉钉直播为平台，利用中国大学MOOC资源和电子课本，阶段的时间分配、教学内容和教学方式见表2。)100 min设计课堂，采取四阶段混合式教学法。各表2四阶段混合式教学法课堂设计教学阶段项目第一阶

20、段 重点与知识点讲授第二阶段MOOC学习第三阶段 电子课本学习第四阶段 辅导答疑与任务布置时间/min30202030教学内容实例引导重点提示观看相应MOOC内容细读课本相应内容解答学生提问将知识点转化为问题互动知识点讲解作业讲评开展相应练习记录疑难问题作业布置与说明安排实训项目教学方式钉钉直播 师生互动网络资源观看电子课本阅读钉钉直播 师生互动在教学实践;，对四阶段的时间划分根据内容多 少、任务量大小灵活掌握,如果知识点密集、内容丰 富，可适当延长第一阶段讲授。如果MOOC;没有相 对应的学习资源，即可适当延长第一阶段和第三阶段 的学习。在第二和第三阶段学习;，可以有10 min的 休息时间

21、。教学方式也应灵活，在第一阶段以直播为 主，互动配合。在第四阶段首先对学生提出的疑问进 行解答，如果学生提出的问题较少，则应把知识点转 化为问题形式提出来由学生广泛参与回答，以互动方 式强化学习效果。3实例引导项目跟进教学模式的实施效果 3.1提高了学生的学习积极性和自觉性实例引导教学法使学生的学习目的性增强。在开 学首次上课时，给学生讲述生物统计学在动物医学专 业课程体系中的地位，讲述生物统计学在以后工作; 的应用前景，讲述其在将来继续学习深造、从事科研 活动中的作用，使学生充分认识到该课程的重要性， 这样就奠定了学生学好这门课程的决心和信心。在讲 授每一知识单元之前用实例作引导，列举科技文

22、献中 统计学知识的运用广度，使学生真切感受到统计方法 的实际使用价值。其效果是学生上课出勤率高，迟到 现象少;课堂互动时发言踊跃;课后作业认真完成率高、 正确率高;对课后实训项目能够按要求高质量完成。3.2增强了学生参与科研的兴趣通过实例引导，学生对生物统计方法在科学研究 中的地位和作用有了真切感受；通过实训项目跟进学 习，学生的操作能力和从事科研的信心增强，愿意参 与到科研活动;进行实践锻炼和探索。有一部分学生 主动要求加入老师的课题组，参与科学研究。还有一 部分学生积极撰写大学生科技创新项目申请书，他们 通过网络查阅资料，承担项目中的各项任务，与往年 相比本班学生本学期参与大学生科技创新的人数明 显增多。更有一些学生希望能在老师指导下撰写论文 向杂志社投稿。3.3促进了知识到应用能力的快速转化在实例引导下，学生已明确了统计方法的使用途 径和目标，通过课后针对性练习已熟练掌握了统计分 析方法的运算步骤和应用过程，再加之实训项目跟 进，把学到的统计方法快速应用到了分析实际问题; 去，并掌握了科技报告文体中的统